题目内容

5．图1表示科学家通过基因工程培育抗早棉时，从苏云金芽孢杆菌中提取抗早基因，将其“放入”棉花细胞中与棉花的DNA分子结合起来而发挥作用的过程示意图．请据图回答下列有关问题：


（1）图2表示在上图过程①中同时利用EcorI、EcoR52切割目的基因和运载体，以形成两种不同的黏性末端，这种双酶切的优点是保证目的基因定向插入特定位置、防止目的基因和质粒环化．
（2）图中过程③涉及的生物技术是植物组织培养；在含四环素的培养基中培养植物细胞，导入重组质粒的细胞能否增殖不能，依据是在构建基因表达载体的过程中，四环素抗性基因片段被切除．
（3）判断基因转化是否成功，应对转基因植物进行鉴定，如果培育成功的植株能抗虫，还应进行分子水平鉴定，以确定该变异能否遗传给后代．将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，往往有很多植株不再具有抗虫性，原因是抗虫植株产生的雌雄配子各有$\frac{1}{2}$不含抗虫基因，受精时雌雄配子随机结合，可以产生$\frac{1}{4}$左右的不具抗虫性植株，为获得稳定遗传的转基因植株，还需要对转基因植株进行严格的连续自交．
（4）图3表示苏云金芽孢杆菌细胞中的某些生命活动过程，则①处需要有RNA聚合酶的催化，①②两处共有的一种碱基配对方式是A-U．

分析 1、基因工程的工具有：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体．需要限制酶来切割以获取目的基因，同时需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性末端，再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体．将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法．基因表达载体的组成包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因等．标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．例：用虫食用棉花，观察其存活情况，来鉴定棉花是否具有抗虫特性．
2、图示过程为基因工程流程，①是构建基因表达载体，②将目的基因导入受体细胞，③经过植物组织培养获得完整植株个体，个体表达过程包括转录和④翻译过程，⑤为转运RNA．

解答 解：（1）由于具有相同的黏性末端时能够自身环化，所以在构建基因表达载体时，同时利用EcorI、EcoR52切割目的基因和运载体，以形成两种不同的黏性末端，从而保证目的基因定向插入特定位置、防止目的基因和质粒环化．
（2）图中过程③涉及的生物技术是植物组织培养，经过植物组织培养获得完整植株个体．在含四环素的培养基中培养植物细胞，由于在构建基因表达载体的过程中，四环素抗性基因片段被切除，所以导入重组质粒的细胞不能增殖．
（3）对培育成功的植株能抗虫，需要利用DNA分子杂交技术进行分子水平鉴定，以确定该变异能否遗传给后代．将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，由于抗虫植株产生的雌雄配子各有$\frac{1}{2}$不含抗虫基因，受精时雌雄配子随机结合，可以产生$\frac{1}{4}$左右的不具抗虫性植株，所以会有很多植株不再具有抗虫性．为获得稳定遗传的转基因植株，还需要对转基因植株进行严格的连续自交，筛选出纯合体．
（4）图3表示苏云金芽孢杆菌细胞中的某些生命活动过程，则①处进行着转录过程，需要有RNA聚合酶的催化，①②两处共有的一种碱基配对方式是A-U．
故答案为：
（1）保证目的基因定向插入特定位置、防止目的基因和质粒环化
（2）植物组织培养  不能    在构建基因表达载体的过程中，四环素抗性基因片段被切除
（3）分子   抗虫植株产生的雌雄配子各有$\frac{1}{2}$不含抗虫基因，受精时雌雄配子随机结合，可以产生$\frac{1}{4}$左右的不具抗虫性植株  连续自交
（4）RNA聚合   A-U

点评 本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或的能力．要注意，基因表达载体的构建是在生物体外完成的．

练习册系列答案
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②称取0.5g土壤将其加入盛有50mL无菌水的锥形瓶中；
③吸取1mL进行平板涂抹；
④依次稀释至103、104、105、106、107．
A．①→②→③→④B．①→③→②→④C．①→②→④→③D．①→④→②→③
16．人类一直在探索地球外生命的存在．尤其是在找到火星表面存在水冰的证据后，更加继续探索火星上是否存在过生命．下面与水相关的叙述正确的是（　　）
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B．生成抗体的化学反应要消耗水
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20．研究人员在对甲乙两个不同的生态系统调查后发现，两个生态系统的生产者总能量相同甲生态系统只有初级消费者和次级消费者，乙生态系统则有初级、次级、三级和四级消费者．如果其他的因素都一样，则下列选项叙述正确的是（　　）
A．甲生态系统的消费者总能量都小于生产者同化的总能量，但乙生态系统则相反
B．甲、乙生态系统的消费者总能量都大于生产者同化的总能量
C．甲生态系统中现存的消费者的总能量大于乙生态系统中现存的消费者的总能量
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10．回答下列小题：
玉米和小麦是我国两种重要的粮食作物，下列甲图和乙图分别是不同条件下两种农作物的净光合作用速率测定结果，请回答：

（1）若玉米和小麦的呼吸强度相同，则玉米固定CO2的能力高于（填“高于”、“低于”或“等于”）小麦．甲图中C点后限制玉米光合作用速率提高的主要环境因素是
光照强度和温度．
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或“ATP”）的供应充足．
17．如图为某种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线．若不考虑迁入和迁出，下列有关叙述错误的是（　　）
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14．如图所示为油料作物的种子在成熟过程中，4种有机物（可溶性糖、淀粉、含氮化合物和脂肪）的变化情况．下列相关叙述，正确的是（　　）
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